一种可用于Footing效应模拟的ICP刻蚀模型

电感耦合等离子体(ICP)刻蚀在目前的硅微机械加工中应用十分广泛。在这一加工过程中,存在着影响结构拓扑特性、被加工结构性能的一些效应,SOI结构中的Footing效应就是其中之一。本文在利用一种改进的复合交替深刻蚀(TMDE)模型对ICP刻蚀表面进行建模及数值模拟的基础上,根据Footing效应的实验表现特征,设定类高斯分布的表面描述方程。同时借助实验数据确定了表面描述方程中的参数,添加了一种简单有效的Footing效应模拟模块。最后对Footing效应刻蚀表面进行模拟,并得到与实验较为一致的表面模拟结果。

反应离子深刻蚀中硅/玻璃结构footing效应的实验研究(英文)

针对反应离子深刻蚀中硅/玻璃键合结构的footing效应问题,用实验方法进行了研究.通过2～4和0.01～0.03Ω·cm两种不同电导率的硅结构过刻蚀的对比,以及对50,20和5μm三组不同间隙高度的器件结构过刻蚀的对比,揭示了单晶硅结构的电导率及器件结构和玻璃衬底间隙高度对footing效应的影响.实验结果显示电导率为2 ～4Ω·cm的硅结构比电导率为0.01 ～0.03Ω·cm的硅结构footing效应严重;硅结构和玻璃衬底的间隙为5μm的比间隙为20和50μm的footing效应严重.对这一现象的理论分析认为,被刻蚀的硅的电导率越高,硅结构与玻璃衬底的间隙越大,footing效应越不明显.本文中不同电导率和不同间隙高度的实验对比结果可以为硅微传感器材料类型的选取和器件的优化设计提供参考.

基于线算法的ICP深反应离子刻蚀模型

电感耦合等离子体(ICP)刻蚀是目前集成电路与微机电系统制造的关键工艺之一。利用一种改进的复合交替深刻蚀(TMDE)模型对ICP深反应离子刻蚀(Deep-RIE)进行了工艺仿真建模。根据深反应离子刻蚀中Footing效应的实验特征,提出了针对这一现象的表面描述方程,并借助实验手段确定了该表面描述方程中的参数,从而为模型添加了一种简单有效的Footing效应模拟模块。最后对Deep-RIE和Footing效应刻蚀表面进行模拟,验证了模型的有效性和可用性。

基于ICP的硅高深宽比沟槽刻蚀技术

介绍了电感耦合等离子体(ICP)刻蚀技术的基本概念。结合英国STS公司的STS multiplex ICP system刻蚀机,介绍了刻蚀机原理及刻蚀过程。对硅深槽刻蚀技术进行了分析,对其中Footing效应、Lag效应和侧壁光滑问题提出了优化方案,最后在实验的基础上得出了能够刻蚀出高质量硅深沟槽的刻蚀参数。

电容式MEMS环形振动陀螺结构设计及加工

微机械环形振动陀螺仪采用四波腹工作原理,具有精度高、抗冲击性能好等优点。通常情况下为了提高电容值和信噪比,环形结构会采用高深宽比方案,因此带来的footing效应直接影响了结构加工的成品率。本文在设计环形结构的基础上提出了一种在硅下表面溅射一层Al金属层的方法,能够避免footing效应的发生。实验结果表明,该方法有效提高了结构加工精度。同时,为了验证所设计结构的正确性,对加工出的结构进行了扫频测试,结构驱动模态谐振频率与设计值相差仅0.13%,并在此基础上搭建了测控系统,进一步进行了静态实验,结果表明其零偏稳定性指标为101(°)/h证明了设计和加工的可行性。

一种悬臂梁厚度可控的制作方法

针对湿法腐蚀加速度计悬臂梁时出现的梁厚度不均匀性问题，采取项层硅可定制的SOI材料制作出梁厚度均匀性一致的器件；采用干法刻蚀工艺减小结构开窗面积提高了产量。针对干法刻蚀中出现的负载效应和footing效应对结构层的厚度和形貌的影响问题，采用硅岛填充方式来减小负载效应；通过试验摸索了一组工艺参数，最大化减弱了footing效应，保证了器件厚度的均匀性，同时也提高了产量。

ICP硅深槽刻蚀技术研究

介绍电感耦合等离子刻蚀（ICP）技术的基本概念，并结合英国STS公司高密度反应离子刻蚀机的刻蚀机理及刻蚀过程，对硅深槽刻蚀技术进行分析和研究，总结出满足不同工艺要求的硅深槽刻蚀方案。